Graviditet medfører dramatiske, normalt reversible, ændringer i kvindens kardiovaskulære system. Moderens hjertesygdom (der forekommer i 2 % af alle graviditeter) er den vigtigste ikke-obstetriske dødsårsag hos gravide kvinder.1 Med ikke-invasive teknikker kan mønstrene for moderens kardiovaskulære ændringer bestemmes gennem hele graviditeten. Litteraturen omfatter undersøgelser, hvor ekkokardiografi blev anvendt til at evaluere venstre ventrikels (LV) systoliske funktion og hjertets hæmodynamik hos gravide patienter.234567 Der findes imidlertid kun få oplysninger om de fysiologiske ændringer i LV-diastolisk funktion, der forekommer under graviditeten.5 Først inden for det seneste årti har klinikere og forskere opdaget, at abnormiteter i LV-diastolisk funktion er vigtige bidragydere til symptomerne på en række forskellige hjertesygdomme, herunder dem, der involverer normal eller næsten normal systolisk funktion.8 Derfor vil en grundig undersøgelse af LV-diastolisk funktion i normal graviditet være nyttig, ikke kun til vurdering af moderens sundhed hos gravide kvinder med kardiovaskulær sygdom, men også til at forudsige og eventuelt behandle komplicerede graviditeter.

LV-diastolisk funktion kan vurderes ved at registrere strømningshastigheden gennem mitralklappen og pulmonalvenerne. Mitralindstrømningsprofilen påvirkes af et komplekst samspil mellem mange faktorer, herunder myokardiel afslapning, ventrikulær compliance, pericardial restraint, preload og afterload samt myokardisk kontraktilitet.9 Graviditet medfører en 40 % stigning i preload3 og en stigning i LV-vægens tykkelse og masse.4 Vi antog derfor, at LV-diastoliske fyldningsmønstre ville blive ændret under graviditet. For at teste denne hypotese anvendte vi diastoliske mitralinflow- og pulmonalvenøse flowprofiler til prospektivt at evaluere LV-diastolisk funktion hos raske gravide kvinder.

Metoder

Studiet Deltagere

Undersøgelsen blev udført mellem juli 1996 og august 1997. Deltagerne var 37 raske gravide kvinder i alderen 26 til 41 år (gennemsnit 32 år), som hver især bar et enkelt foster. Alle forsøgspersoner blev rekrutteret i første trimester af graviditeten. Alle forsøgspersoner havde en normal klinisk kardiovaskulær historie og normale fysiske, EKG- og 2-dimensionelle (2D) ekkokardiografiske fund. Alle forsøgspersoner gennemgik identiske testprocedurer i slutningen af første, andet og tredje trimester. 8 forsøgspersoner (kontrolgruppen) gennemgik undersøgelser efter fødslen. Ved hvert besøg blev blodtrykket målt, og der blev foretaget en ekkokardiografisk undersøgelse med forsøgspersonen i venstre lateral decubitus-stilling. Alle forsøgspersoner gav skriftligt informeret samtykke, og vores hospitals institutionelle review board godkendte protokollen.

Ekokardiografisk undersøgelse

Der blev foretaget en komplet 2D- og Doppler-ekkokardiografisk undersøgelse. Alle undersøgelser blev udført med Hewlett-Packard-systemer (model 2000 og 5500) med en 2,5 MHz-transducer. Der blev målt fem til syv Doppler-profiler og derefter beregnet et gennemsnit for hver beskrevet Doppler-variabel. Alle undersøgelser blev optaget på videobånd med henblik på efterfølgende offline-analyse.

2D ekkokardiografisk undersøgelse

Parasternale langaksevisninger, der blev opnået på basal- og midtventrikulært niveau, blev anvendt til at udlede følgende 2D-mode-målinger: LV end-systoliske og end-diastoliske dimensioner, ventrikelseptal- og LV-bagvægstykkelser, venstre atriumdimension, tværsnitsareal af aortaklappen og fraktionel forkortelse. Ud fra disse målinger blev ejektionsfraktionen bestemt efter Quinones og kollegers metode.10 LV-massen blev beregnet med den afkortede ellipsoidmodel.

Dopplerundersøgelse

Dopplerundersøgelsen fokuserede på LV-udstrømningskanal, indstrømning ved mitralbladspidserne, pulmonalvenøs strømning som målt 0,5 til 1 cm ind i højre øvre pulmonalvene og isovolumisk afslapningstid (IVRT). LV-slagvolumen, hjertekapaciteten, hjerteindekset og den samlede systemiske vaskulære modstand (SVR) uden korrektion for det centrale venetryk blev målt. Figur 1 viser skematiske diagrammer af de pulmonalvenøse flowhastigheder og mitralinflowhastighederne opnået med pulsed-wave Doppler ekkokardiografi.

Pulmonalvenens systoliske fraktion, dvs. summen af det pulmonale systoliske tidshastighedsintegral (PVsTVI) og det pulmonale tidlig-diastoliske tidshastighedsintegral (PVdTVI) divideret med det pulmonale systoliske tidshastighedsintegral (PVsTVI+PVdTVI)/(PVsTVI), blev anvendt til at estimere det gennemsnitlige venstre atrialtryk (LAP)11 eller som en markør for det ventrikulære fyldningstryk12 .

Rossvoll og Hatle12 påviste, at der var en signifikant stigning i det gennemsnitlige LAP og LV-diastoliske tryk (>18 mm Hg), når den systoliske fraktion af pulmonalvenøs fremadrettet strømning var <40 % hos alle patienter med et præ-A LV-diastolisk tryk >18 mm Hg. Vi ekstrapolerede resultaterne fra Kuecherer og medarbejdere11 , som anvendte transøsofageal pulseret Doppler-echokardiografi af pulmonalvenøs strømning til at påvise, at den systoliske fraktion er en markør til at forudsige et forhøjet gennemsnitligt LAP (pulmonalkapillært kiletryk). På baggrund af deres undersøgelser anvendte vi den transthorakale tilgang til at måle det gennemsnitlige LAP under graviditet.

I vurderingen af forholdet mellem peak mitral flow varighed ved atrial kontraktion og peak pulmonalvenøs omvendt flow varighed ved atrial kontraktion (A-dur/PVA-dur forholdet) viste Cecconi og medforfattere13 , at en værdi på ≤0,9 forudsiger et LV enddiastolisk tryk (LVEDP) på >20 mm Hg. Appleton og kolleger14 og Rossvoll og Hatle12 viste, at hvis PVA-dur oversteg A-dur med >30 ms, havde dette fund en sensitivitet på 85 % og en specificitet på 79 % for forudsigelse af et LVEDP på >15 mm Hg. Vi brugte begge formler til at dokumentere LVEDP under graviditeten.

Statistisk analyse

Baseline hæmodynamiske og Doppler-variabler er udtrykt som middelværdi ± SD. Forskelle mellem middelværdierne for hæmodynamiske og Doppler-variabler, der blev opnået ved hvert besøg, blev sammenlignet ved ANOVA. Når der blev fundet forskelle mellem grupperne, blev Scheffé’s test udført for at bestemme, hvilke grupper der var signifikant forskellige. I alle statistiske test blev en værdi på P<0,05 betragtet som signifikant.

For at bestemme interobservatør- og intraobservatørvariabiliteten af Doppler-echokardiografiske målinger blev variabler for 10 tilfældigt udvalgte patienter analyseret af 2 uafhængige observatører (interobservatørvariabilitet) og af 1 observatør ved 2 forskellige lejligheder (intraobservatørvariabilitet).15

Resultater

En af de 37 forsøgspersoner blev udelukket, efter at hun havde fået en abort i første trimester; en anden forsøgsperson gik glip af sit besøg i andet trimester. Kontrolgruppen gennemgik postpartumundersøgelser 1 til 3,5 måneder (gennemsnit 1,7 måneder) efter fødslen.

Hemodynamiske variabler

Tabel 1 og figurerne 2 til 4 viser de hæmodynamiske variabler, der blev observeret under og efter normal graviditet. Det systoliske blodtryk var uændret under hele graviditeten. Det diastoliske blodtryk faldt en smule og nåede sit lavpunkt midt i graviditeten; denne forskel var ikke signifikant (P=NS), og trykket vendte tilbage til det ikke-gravide niveau nær terminen.246

Det gennemsnitlige arterielle tryk faldt maksimalt i andet trimester og vendte tilbage til baseline-niveauet postpartum (P=NS).16

SVR, baseret på forholdet mellem hjertekapaciteten og det gennemsnitlige arterielle tryk, faldt med 350 dynes – s – cm-5 (23 %) (P<0,05) i andet og tredje trimester og forblev på baseline-niveauet i første trimester og postpartum15 (Figur 2). Da hjertekapaciteten forblev forhøjet indtil termin, blev SVR nedsat indtil termin.2616

Ved 34±2 ugers gestation steg hjertefrekvensen med 21,8 %, fra 68±6 til 87±10 bpm. Denne ændring var signifikant, når resultaterne fra andet og tredje trimester blev sammenlignet med resultaterne efter fødslen (P<0,05) (Figur 3). Pulsen steg tidligt og toppede ved termin (maksimal stigning, 19 bpm).

Igennem hele graviditeten steg slagvolumenet med 13 %, fra 62±8 til 71±14 mL (P=NS).

Den gennemsnitlige hjerteproduktion, bestemt ved pulserende bølge Doppler-metoden, steg gennem hele graviditeten, fra 4,6±0,8 L/min hos kontrolpersonerne til 6,0±1,3 L/min ved 34±1 ugers graviditet. Hjertemængden steg signifikant gennem hele graviditeten (figur 4).

Fra første til tredje trimester steg det gennemsnitlige hjerteindeks med 20,6 %, fra 2,7±0,5 til 3,4±0,6 L – min-1 – m-2. Det øgede hjertevolumen skyldtes både en betydelig stigning i hjertefrekvensen og en lille stigning i slagvolumen.

Aortaklappens tværsnitsareal ændrede sig ikke signifikant under eller efter graviditeten. Sammenlignet med resultaterne fra første trimester viste resultaterne fra tredje trimester en svag tendens til en stigende aortaklapdiameter (gennemsnitligt omfang af forøgelsen, 6,17 %).

Ekokardiografiske variabler

Tabel 2 og Figur 5 viser de 2D ekkokardiografiske variabler, der blev observeret under og efter normal graviditet. De LV enddiastoliske og end-systoliske dimensioner ændrede sig ikke signifikant under eller efter graviditeten. Sammenlignet med kontrolværdierne ændrede LV-ejektionsfraktionen316 og LV-fraktionsforkortelsen sig ikke under graviditeten. Fra første til tredje trimester steg venstre atriumstørrelse med 9,1 %, fra 3,0 ± 0,4 til 3,3 ± 0,4 cm, men denne ændring var ikke signifikant. LV-massen var 15,6 % større i tredje trimester end i første trimester (P<0,05) (Figur 5) (Figur 5).

LV-inflowhastigheder

Tabel 3 og Figur 6 viser den maksimale mitrale flowhastighed i tidlig diastole (E) og ved atrialkontraktion (A) samt E/A-forholdet, mitral decelerationstid (DT) og IVRT i hvert trimester og postpartum. Sammenlignet med postpartum (kontrol) forsøgspersoner havde kvinder i første trimester en højere E-værdi, som steg med 13,3 %, fra 78±13 til 90±17 cm/s. Denne værdi forblev i den høje ende af det normale niveau under hele graviditeten. Den maksimale A-bølgehastighed steg maksimalt i tredje trimester med 17,6 %, men der blev ikke set nogen signifikant ændring mellem trimesterne.5 E/A-forholdet faldt i løbet af graviditeten, hvilket afspejler stigningen i A-bølgehastigheden. Sammenlignet med kontrolpersoner havde personer i første trimester et signifikant øget E/A-forhold. Der blev ikke set nogen signifikant ændring i IVRT eller DT. I perioden efter fødslen var DT signifikant forlænget, sandsynligvis på grund af langsommere hjertefrekvenser.

Pulmonalvenøse flowhastigheder

Tabel 3 og figur 6 viser pulmonalvenøse flow gennem hele graviditeten. Transthorakale pulmonalvenøse Doppleroptagelser af flowet blev opnået hos 94,5 % af forsøgspersonerne.

Hos de fleste gravide kvinder blev de maksimale pulmonalvenøse flowhastigheder i tidlig ventrikelsystole (PVs1) og i senere ventrikelsystole (PVs2) fusioneret, og den pulmonale systoliske komponent blev beregnet som en enhed. Interessant nok steg den maksimale systoliske fremadrettede flowhastighed (PVs) under graviditeten og toppede i andet trimester, men denne stigning var ikke signifikant, og PVs vendte tilbage til baseline-niveauet i postpartum-perioden. Den pulmonalvenøse diastoliske fremadrettede flowhastighed (PVd) steg i første trimester og opretholdt den normale diastoliske prædominans for denne aldersgruppe, som det blev set i vores postpartum (kontrol) forsøgspersoner. I andet trimester ændrede forholdet mellem PVd og PVs sig. I andet og tredje trimester blev der dokumenteret en ikke-signifikant tendens til systolisk dominans. Stigningen i PVd-hastighederne i første trimester korrelerede med den svage stigning i mitral E-værdien. PVdTVI faldt i løbet af graviditeten med 23 %, fra 11,0 til 8,5 cm; denne ændring blev signifikant i tredje trimester (P<0,05). Den maksimale pulmonalvenøse omvendte strømningshastighed ved atriekontraktion (PVa) steg signifikant (P<0,05) under graviditeten, med 22 %, fra 23,0 (kontrolværdi) til 29,5 cm/s, uden at vise en signifikant ændring i varighed. Dette fund korrelerede med stigningen i hastigheden af mitral A-bølgen under graviditeten. PVs og peak pulmonalvenøs diastolisk flowhastighed (PVd) ratio havde en tendens til at stige under graviditeten.

Middel-LAP og LVEDP

Indirekte observerede vi ingen stigning i den gennemsnitlige LAP eller LVEDP under graviditeten.

Reproducerbarhed af målinger

For pulmonalvenøse flowhastigheder var værdierne for interobservatør- og intraobservatørvariabilitet henholdsvis 0,84 ± 4,2 % (r = 0,98) og 0,2 ± 1,7 % (r = 0,99) for PV’erne; 0.15±5,8 % (r=0,97) og 0,1±1 % (r=0,99) for henholdsvis peak PVd; 0,54±7,4 % (r=0,94) og 1±6,2 % (r=0,99) for henholdsvis PVa og 1,2±4,8 % (r=0,98) og 0,6±1,4 % (r=0,99) for henholdsvis PVa-dur.

Diskussion

Denne undersøgelse karakteriserede LV-responset på en kronisk volumenoverbelastningstilstand (graviditet) hos raske kvinder, idet der blev lagt særlig vægt på ændringer i det diastoliske fyldningsmønster i venstre ventrikel (figur 7). Vores data bekræftede observationer, der tidligere er foretaget med invasive og ikke-invasive metoder. Som forventet bemærkede vi en signifikant stigning i hjertefrekvens, hjertevolumen, hjerteindeks og LV-masse og -indeks samt et signifikant fald i SVR under graviditet. Vi bemærkede også en stigning i slagvolumen og LV-enddiastolisk septal- og bagvægstykkelse i LV, men disse stigninger var ikke signifikante. Sammenlignet med kontrolværdier ændrede LV-ejektionsfraktion316 og LV-fraktionsforkortelse sig ikke under graviditeten; dette resultat understøttes af resultaterne fra Katz og medarbejdere3 , men ikke af andre.617

De LV-enddiastoliske og endystoliske dimensioner ændrede sig ikke signifikant under eller efter graviditeten; dette resultat stemmer overens med resultaterne fra Mabie og medarbejdere5 , men adskiller sig fra resultaterne fra andre undersøgere.23

Vi observerede en lille, men ikke signifikant stigning i venstre atriums størrelse. Dette har vist sig at være en indirekte indikator for LV-fyldningsstatus.18 Stigningen i atrialdiameteren under graviditet, som dokumenteret af os selv og andre,36 tyder på, at der sker en stigning i både forbelastningen og det cirkulerende blodvolumen.

I vores longitudinelle undersøgelse steg aortaklappens tværsnitsareal med 6,17 % fra første til tredje trimester; denne stigning var mindre end den, der tidligere er beskrevet af Robson og medarbejdere.19 Flere forskere3620 har observeret en stigning på 10-30 % i aortaklappens åbningsareal i løbet af graviditeten, men andre har ikke rapporteret nogen nævneværdig ændring.5

Graviditet medfører en stigning i LV-vægtykkelse og masse317 , som kan påvises i andet trimester og er mest markant ved slutningen af graviditeten. Vores resultater bekræfter, at LV-hypertrofi forekommer under graviditet på grund af øget blodvolumen og hjertevolumen; disse ændringer ligner dem, der ses hos langdistanceløbere, som foreslået af Robson og kolleger.6 Hos gravide kvinder påviste Katz og kolleger3 en progressiv excentrisk LV-forstørrelse relateret til faldet i forholdet mellem bagvægstykkelsen og LV-enddiastolisk radius.

På grund af myokardiets afslapning og eftergivelighed ændres med aldring, forventes forskellige aldersgrupper at have forskellige diastoliske fyldningsmønstre.2122 Mitralflow, pulmonalvenøs flowhastighed og andre Doppler-diastoliske variabler hos vores postpartum (kontrol) forsøgspersoner lignede værdierne hos raske ikke-gravide 21-40-årige kvinder.23 Hos raske unge kvinder er LV’s elastiske rekyl kraftig, og myokardiets afslapning er hurtig, så fyldningen er næsten afsluttet i den tidlige diastole, og kun en lille del af fyldningen sker ved atriekontraktion. Vi observerede nogle ændringer i den diastoliske mitralindstrømning i løbet af hvert trimester af graviditeten. Der blev set en signifikant stigning i E-værdien hos personer i første trimester sammenlignet med kontrolpersoner. I første og andet trimester skete volumenbelastningen i den tidlige diastoliske fase, hvilket afspejlede en stigning i Eværdien; med indtræden af andet trimester og i endnu højere grad i tredje trimester fik atrial kontraktion større betydning for LV-fyldningen. Denne ændring forårsagede en gradvis stigning i A-værdien med hvert trimester, og E/A-forholdet faldt i slutningen af graviditeten. Mabie og medforfattere5 postulerede, at den gennemsnitlige LAP og/eller LVEDP stiger inden for de øvre grænser af normalen i andet og tredje trimester, hvilket gør det nødvendigt at øge den atriale kontraktile kraft for at fuldføre den ventrikulære fyldning; alternativt kan stigningen i LV-masse (vægtykkelse) reducere den ventrikulære eftergivelighed, hvilket gør det nødvendigt med en kraftigere atrial kontraktion. Begge disse hypoteser kan være sande. Som vist hos vores kontrolpersoner vender de pågældende fund tilbage til baseline i perioden efter fødslen.

Under graviditeten faldt både PVd og PVdTVI, efterhånden som der skete mere LV-fyldning, især ved hjælp af atrial kontraktion. Da vi sammenlignede første trimester med tredje trimester med hensyn til PVdTVI, var forskellen signifikant (P<0,05). Disse ændringer blev påvirket af den stigning i hjertefrekvensen24 , der sker under graviditeten og når sit højdepunkt i tredje trimester.

Den PVa stiger under hele graviditeten uden at ændre varighed. Hos let bedøvede normale hunde, der undergår volumenbelastning, viste Appleton24 , at denne stigning skyldes en forhøjet gennemsnitlig LAP. Tilsvarende viste Nishimura et al252626 og andre27 , at ved forhøjet atriel preload, som det sker ved væskebelastning, øges atriel kontraktilitet, og både mitral forward flow og PVa øges ved atriel kontraktion. Vi dokumenterede tydeligt en øget PVa under kronisk volumenoverbelastning (graviditet) i det normale hjerte.

Med hvert trimester har den pulmonale systoliske fraktion relateret til volumenbelastning en tendens til at stige, som vist i dyreforsøg.242829 I modsætning hertil har patienter med hjertesygdomme en reduceret pulmonal systolisk fraktion, når fyldningstrykkene stiger.11121330 Dette tilsyneladende paradoks skyldes højst sandsynligt, at de normale forkamre og ventrikler udviser en forbelastningsreserve og øget kontraktilitet som reaktion på volumenbelastning, men at unormale hjerter ofte svigter under disse forhold.24 Øget kontraktilitet i venstre forkammer øger den atriale afslapning, hvilket øger PV’erne1. Samtidig øger øget LV-kontraktilitet venstre atriets compliance og PVs2 ved at øge venstre atriets langaksiale dimension. I modsætning hertil forårsager øgede tryk i syge hjerter ofte venstre atrium og LV systolisk svigt, nedsat venstre atrial compliance, fasiske LAP-ændringer, en lavere PVs1 og PVs2 og en lavere pulmonal systolisk fraktion.

Studiebegrænsninger

LV-massen steg under graviditeten og faldt efter fødslen, men var ikke vendt tilbage til baseline-niveauet ved et gennemsnit på 1,7 måneder efter fødslen. Dette indikerer, at denne værdi tager flere måneder mere for at nå baseline. Robson og kolleger7 viste, at LV-massen fortsætter med at falde i 24 uger efter fødslen, selv om det meste af dette fald sker inden 12 uger postpartum. Clapp og Capeless16 viste, at LV-volumen, cardiac output og SVR gradvist vender tilbage til baseline, men at de fortsat er signifikant forskellige fra værdierne før graviditeten 1 år efter fødslen. I vores undersøgelse kan opfølgningstiden efter fødslen have været for kort til at afspejle baseline-status. Ikke desto mindre lignede mitralflowet, pulmonalvenøs hastighed og andre Doppler-diastoliske værdier hos vores postpartum-(kontrol)forsøgspersoner de værdier, der blev observeret af Oh og medarbejdere23 hos ikke-gravide kvinder, hvis aldersinterval svarede til vores kontrolpersoner.

Konklusioner

Graviditet har vigtige virkninger på pulmonalvenøs flow og LV-indstrømningshastigheder hos raske forsøgspersoner i løbet af hvert trimester. Vores resultater giver en standardreference vedrørende disse fyldningsvariabler pr. trimester. Da en kronisk, naturlig volumenoverbelastningstilstand har stor indflydelse på den diastoliske fyldningsdynamik, bør fremtidige Dopplerundersøgelser af LV-diastolisk funktion hos gravide kvinder omfatte sammenligninger med trimester-matchede kontrolpersoner.

Gastredaktør for denne artikel var A. Jamil Tajik, MD, Mayo Clinic, Rochester, Minn.

Fodnoter